Vibrationsmessgeräte
für die schnelle Beurteilung von Maschinenschwingungen
Schwingungen und Vibrationen begleiten jede rotierende oder oszillierende Maschine. In geringem Maße sind sie unvermeidlich – nehmen sie jedoch zu, sind sie ein deutliches Warnsignal für Unwucht, Fluchtungsfehler, Lager- oder Getriebeschäden. Mit einem handlichen Vibrationsmessgerät lässt sich der Schwingungszustand von Motoren, Ventilatoren, Pumpen, Kompressoren oder Werkzeugmaschinen in Sekunden direkt vor Ort überprüfen – noch bevor ein beginnender Schaden zum ungeplanten Stillstand führt.
Grundlagen der Schwingungsmessung
Was wird bei der Schwingungsmessung erfasst?
Eine mechanische Schwingung ist die periodische Bewegung eines Bauteils um seine Ruhelage. Sie lässt sich über drei physikalisch miteinander verknüpfte Kenngrößen beschreiben, die sich jeweils für einen anderen Frequenzbereich und eine andere Fragestellung eignen:
Schwingbeschleunigung (a, in m/s²)
Die Beschleunigung bewertet die auf das Bauteil wirkenden Kräfte und reagiert besonders empfindlich auf hochfrequente Schwingungsanteile. Sie ist die richtige Größe, um beginnende Wälzlager- und Verzahnungsschäden zu erkennen (typischer Bereich ca. 1 kHz bis 15 kHz). Angezeigt wird üblicherweise der Spitzenwert (Peak).
Schwinggeschwindigkeit (v, in mm/s)
Die Schwinggeschwindigkeit ist die zentrale Größe zur Beurteilung des allgemeinen Laufzustands einer Maschine. Sie wird als Effektivwert (RMS) im Frequenzbereich von etwa 10 Hz bis 1 kHz gemessen und bildet die Grundlage der Bewertungsstufen nach ISO 10816 / ISO 20816 (Bewertung der Maschinenschwingungen durch Messungen an nicht rotierenden Teilen). Steigende Effektivwerte deuten unmittelbar auf eine Verschlechterung des Maschinenzustands hin.
Schwingweg / Schwingungsauslenkung (s, in mm)
Der Schwingweg beschreibt die tatsächliche Auslenkung des Bauteils und ist im niederfrequenten Bereich (ca. 10 Hz bis 500 Hz) aussagekräftig. Er wird als Spitze-Spitze-Wert (peak-peak) angegeben und eignet sich vor allem zur Beurteilung von Unwucht und langsamen, niederfrequenten Bewegungen, etwa an langsam laufenden Maschinen.
Beschleunigung, Geschwindigkeit und Weg sind über die Frequenz mathematisch miteinander verbunden (Integration bzw. Differentiation). Welche Kenngröße im Einzelfall die beste Aussage liefert, hängt daher von der Drehzahl und dem zu erwartenden Schadensbild ab. Ein Gerät, das alle drei Größen erfasst, deckt das gesamte Spektrum von der Unwucht bis zum Lagerschaden ab.
Messmethode
Unsere Vibrationsmessgeräte arbeiten mit einem piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer. Die Messspitze des Geräts wird von Hand fest an das nicht rotierende Maschinengehäuse gedrückt – möglichst nah am Lager und in Richtung der zu erwartenden Schwingung (radial oder axial). Der Aufnehmer wandelt die Schwingung in ein elektrisches Signal, das im Gerät gefiltert, integriert und – je nach gewählter Kenngröße – als Beschleunigung, Geschwindigkeit oder Weg angezeigt wird. Der Messwert wird nach der Messung 15 Sekunden lang festgehalten, sodass er auch an schwer zugänglichen Stellen bequem abgelesen werden kann; anschließend schaltet sich das Gerät automatisch ab.
Für eine belastbare Zustandsbeurteilung empfiehlt es sich, die Messungen regelmäßig an denselben, markierten Messpunkten und bei vergleichbarem Betriebszustand (Drehzahl, Last, Temperatur) durchzuführen. Aus dem zeitlichen Verlauf der Messwerte (Trend) lässt sich ein sich anbahnender Schaden deutlich früher erkennen als aus einem einzelnen Messwert.
Anwendungsgebiete
- Instandhaltung und vorbeugende Wartung an Elektromotoren, Ventilatoren, Pumpen, Kompressoren und Getrieben
- Schnelle Kontrolle von Unwucht, Fluchtungsfehlern sowie Lager- und Zahnradschäden
- Abnahme- und Funktionsprüfung in Produktion, Werkstatt und Service
- Überwachung von Werkzeugmaschinen und Antrieben